[發明專利]使用微生物的聚(3-羥基丙酸酯-B-乳酸酯)嵌段共聚物

有效

• 申請號: 201980004611.4
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN111194353B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 姜惠玉;姜東均;金喆雄;許仁榮;崔禎允
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: C12P7/625
• 分類號: C12P7/625;C12N9/04;C08G63/06;C08G63/08
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 黃麗娟;張云志

本發明涉及一種新型3?羥基丙酸酯?乳酸酯嵌段共聚物[P(3HP?b?LA)]，以及它的制備方法，更具體地，提供了一種3?羥基丙酸酯?乳酸酯嵌段共聚物的制備方法，以及由此制備的3?羥基丙酸酯?乳酸酯嵌段共聚物，所述制備方法包括：第一培養步驟，在該第一培養步驟中，利用經改良以便不能生物合成乳酸的重組大腸桿菌，通過以甘油作為碳源并且通過3?羥基丙酸酯生成基因和增強PHA合酶，在培養的早期階段生物合成P(3HP)；第二培養步驟，在該第二培養步驟中，通過利用當甘油和葡萄糖被一起供應作為碳源時用于選擇性地僅將葡萄糖引入到大腸桿菌中的碳分解代謝抑制系統，來抑制P(3HP)生成，并且，在該第二培養步驟中，通過IPTG誘導系統實現乳酸酯合酶和乳酰輔酶A轉化酶的表達，來將聚乳酸酯生物合成到中斷的P(3HP)末端。

技術領域

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年03月15日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2018-0030522的優先權或權益，該專利申請的全部公開內容通過引用并入本說明書中。

本發明涉及一種聚(3-羥基丙酸酯-b-乳酸酯)嵌段共聚物的制備方法，更具體地，涉及一種使用重組微生物制備聚(3-羥基丙酸酯-b-乳酸酯)嵌段共聚物的方法。

背景技術

聚乳酸酯(PLA)是一種代表性的以乳酸酯作為單體的可生物降解的聚合物，是一種對通用聚合物或醫學聚合物具有高適用性的聚合物。目前，由微生物發酵產生的乳酸酯的聚合來生產PLA，但是乳酸酯的直接聚合僅產生具有低分子量(1000道爾頓至5000道爾頓)的PLA。為了合成具有至少100,000道爾頓的PLA，有一種使用鏈偶聯劑由乳酸酯的直接聚合得到的具有低分子量的PLA來聚合得到具有較高分子量的PLA的方法。然而，由于該方法使用鏈偶聯劑，因此，制備具有高分子量的PLA的方法會由于加入有機溶劑或鏈偶聯劑而變得復雜，并且會難以除去該有機溶劑或鏈偶聯劑。目前，在生產具有高分子量的PLA的商業化方法中，已經使用將乳酸酯轉化為丙交酯，然后通過丙交酯環的開環縮合反應合成PLA的化學合成方法。

然而，這種PLA的脆性差，因此，為了改善該脆性，據報道，通過加入具有好的伸長性的3-羥基丙酸酯(3HP)來開發聚(3-羥基丙酸酯-r-乳酸酯)(P(3HP-r-LA))無規共聚物。然而，這種聚(3-羥基丙酸酯-r-乳酸酯)具有不結晶從而具有差的物理性能的問題。

因此，為了改善常規聚乳酸酯和P(3HP-r-LA)無規共聚物的問題，本發明人已經通過培養經改良以便不能生物合成乳酸并且用PHA合酶基因轉化的重組大腸桿菌，由PLA和P(3HP)生物合成嵌段共聚物[聚(3-羥基丙酸酯-b-乳酸酯)]。另外，可以確認，這種嵌段共聚物顯著改善了常規聚乳酸酯和P(3HP-r-LA)無規共聚物中存在的諸如脆性的問題，從而完成了本發明。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

(專利文獻1)韓國專利No.10-0957773(2010.05.06)

[非專利文獻]

(非專利文獻1)Park，S.J.，et?al.，Metabolic?engineering?of?Ralstoniaeutropha?for?the?biosynthesis?of?2-hydroxyacid-containingpolyhydroxyalkanoate，Metab.Eng.20，20-28(2013)

發明內容

技術問題

本發明的一個目的是提供一種重組微生物，該重組微生物通過用包含3-羥基丙酰輔酶A生物合成基因和聚羥基脂肪酸酯(PHA)合成酶基因的載體與包含乳酸酯生物合成基因和將乳酸酯轉化為乳酰輔酶A(lactyl-CoA)的酶的基因的載體轉化經改良以便不能生物合成乳酸的重組微生物的方法來制備。